Uma gota de óleo de
encontra-se em equilibrio, em um campo elétrico uniforme, eletrizada com carga
. Nessa situação, podemos afirmar que o valor do campo elétrico é de: Dado:
.
(a)
.
(b)
.
©
.
(d)
.
(e)
.
(a)
(b)
©
(d)
(e)
Passo 1
Então, a gente tem uma gota de óleo bem pequenininha, com massa de
, que tá em equilíbrio num campo elétrico uniforme. Essa gota tem uma carga de
. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é o valor desse campo elétrico. Vamos usar conceitos de equilíbrio de forças e a relação entre força elétrica e força gravitacional pra resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que, quando a gota tá em equilíbrio, as forças que atuam sobre ela se equilibram. Ou seja, a força elétrica que empurra a gota para cima é igual à força da gravidade que puxa a gota para baixo.
A força da gravidade (
) é dada por:
onde
é a massa e
é a aceleração da gravidade.
Passo 3
A força elétrica (
) é dada por:
onde
é a carga elétrica e
é o campo elétrico.
Passo 4
Na condição de equilíbrio, essas duas forças são iguais:
Então:
Passo 5
Agora, queremos encontrar o valor do campo elétrico
. Para isso, vamos isolar
na equação:
Passo 6
Vamos substituir os valores que a gente tem:
- Massa
-
- Carga
Então:
Resposta
A resposta correta é a opção (e)
.